| Project/Area Number |
22K06332
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45010:Genetics-related
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
和田 七夕子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50379541)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 種子発達 / 胚乳 / ゲノム刷り込み / 生殖 / 発生 / 受精 |
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| Outline of Research at the Start |
被子植物の胚乳は、食糧源として重要である。複数の種に共通して、父ゲノムは胚乳発達に促進的に、母ゲノムは抑制的に作用する。このような父母ゲノムの拮抗的作用は、コンフリクト理論として良く知られ、関わる因子も一部同定されているが、父母のコンフリクトの実態および分子機構は不明である。本研究では、アブラナ科モデル植物であるシロイヌナズナを用いて、父母のコンフリクトの分子機構の解明と、その普遍性の検証、人為的操作による胚乳発達の制御基盤の創出をめざす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
被子植物の胚乳は、食糧源として重要である。複数の種に共通して、父ゲノムは胚乳発達に促進的に、母ゲノムは抑制的に作用する。このような父母ゲノムの拮抗的作用はコンフリクト理論として提唱される。さらに、母ゲノムの抑制的作用は複数の母方インプリント遺伝子がコードするポリコーム複合体が担うことも明らかとなっている。しかし、母方ポリコームに対し拮抗的に作用する父方インプリント遺伝子は未知であり、父母のコンフリクトの分子機構の解明は進んでいなかった。申請者は、アブラナ科モデル植物であるシロイヌナズナを用いて、父方インプリント遺伝子探索のためのスクリーニングを実施し、胚乳発達に対し促進的に作用する父方インプリント遺伝子を同定した。また、既知の母方インプリント遺伝子と同定した父方インプリント遺伝子の二重欠損株では、胚乳が大型化することで種子サイズが大きくなることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
胚乳発達に対し抑制的に作用する母方インプリント遺伝子の欠損株を用いてスクリーニングをおこない、胚乳発達に促進的に作用する父方インプリント遺伝子を同定した。また父母インプリント遺伝子の二重欠損株では胚乳の発達期間が長くなることで種子サイズが大型化した。この機構を活用してアブラナ科植物の種子サイズを制御する技術を開発した。
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| Strategy for Future Research Activity |
父母インプリント遺伝子により制御される胚乳発達機構の分子基盤を明らかにするために、下流機構の解析を進めている。特に、父方因子の直接の標的をChIP-seqやDAP-seqにより明らかにする。これにより父母のコンフリクトの分子基盤を明らかにする。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Regulation of endosperm development by epigenetically regulated imprinted genes in Arabidopsis thaliana2022
Author(s)
Yuko Wada, Sho Yamaguchi, Tamaki Shitabo, Aoi Hosaka, Kei Yamaguchi, Keishiro Yamada, Ryoko Ebihara, Asuka Higo, Kaoru Tonosaki, Hiroyuki Tsuji, Seiji Takayama, Tetsu Kinoshita, Toshiro Ito
Organizer
Integrative Epigenetics in Plants CSHA2022
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[Presentation] シロイヌナズナにおける父方インプリント遺伝子の同定とその制御による種子サイズ操作 ワークショップ「ゲノム刷り込み研究から紐解く エピゲノム遺伝の新たなパラダイム」2022
Author(s)
和田七夕子, 山口翔, 下保瑶己, 保坂碧, 山口京, 山田慧士朗, 海老原諒子, 肥後あすか, 殿崎薫, 辻寛之, 高山誠司, 木下哲, 伊藤寿朗
Organizer
第45回日本分子生物学会年会
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